基于遗传投影寻踪模型的陕西省水资源利用效率评估

分析水资源利用潜力,提高水资源利用效率对于解决城市水资源短缺问题十分重要.本文利用基于遗传算法的投影寻踪模型,选用万元GDP用水量、人均用水量、万元农业产值用水量、农田灌溉平均用水量、万元工业产值用水量为评价指标,对2009年陕西省11个行政区水资源利用效率进行评估.结果显示万元工业产值用水量对陕西省水资源利用效率影响最大,延安市的水资源综合利用效率最高.并针对最佳投影向量各指标权重提出了提高陕西省水资源利用效率的措施.     

水资源利用效率频谱分析方法及应用

水资源高效利用是缺水地区缓解水资源供需矛盾的关键措施之一,评价一个国家或地区的水资源利用效率,是水资源管理需要解决的基础科学问题。现有的水资源利用效率评价指标主要有万元GDP用水量、农业灌溉水利用系数等,这些指标表征了一个国家或地区的综合用水水平,不能反映区域内部用水效率的不均衡性,也无法表达不同用水效率水平所支撑的经济体量,因此不能识别低效用水对象,难以对低效用水对象进行精准调控。水资源利用效率频谱分析方法基于伽玛函数解析了不同用水效率及其对应的经济规模,进而计算不同用水效率对应的经济体量占经济总量的比例(类似于概率密度),绘制水资源利用效率频谱图。基于1998—2016年的我国分省区万元GDP用水量及其对应的GDP数据绘制了水资源利用效率频谱曲线,揭示了我国区域水资源利用效率的演变趋势。水资源利用效率频谱分析方法通过解析水资源利用效率及其对应的概率密度分布,揭示了区域内部用水效率的不均衡性,可为水资源管理和高效利用精准调控提供科学基础。     

上海市水资源利用效率及其驱动因子分析

为了正确评估上海市目前水资源利用状况,指出上海市水资源可持续利用的改进方向,构建了上海市水资源利用效率评估指标体系,并评估了上海市历年不同水资源消耗途径的利用效率及其综合效率。结果表明,上海市工业用水效率保持了持续上升的趋势;生活用水效率整体较低,并且表现为持续下降的趋势;生态与环境用水效率整体表现为下降的趋势;农业水资源利用效率历年波动较大,最大值出现在2003年,而最小值出现在2002年;水资源利用历年综合效率呈现出波浪式的变化趋势。水资源利用效率综合得分与综合用水效率表现出了极显著的正相关,与农业水资源利用效率表现出了显著的正相关,与降水量、地表径流表现为显著的负相关。     

基于DEA和Tobit模型的河南省水资源利用效率评价及影响因素

水资源是基础性自然资源和战略性经济资源,水资源利用效率有效反映了水资源开发使用情况,提高水资源利用效率可以促进经济可持续发展。将河南省18个地市2009—2018年劳动力、固定资产投资、用水量作为投入指标,GDP和污水排放量作为产出指标,分别利用SBM-DEA模型和Malmquist指数对18个地市水资源利用效率进行分析,并采用Tobit模型系统分析了影响因素。研究可得:从相对效率分析看,郑州市水资源利用效率最优,豫中和豫西地区水资源用水效率次之,各区域间水资源利用效率差距随时间推移呈逐步缩小趋势;从绝对效率分析看,河南省水资源利用效率年均增长2.7%,技术进步变化指数年均增长3.1%,技术水平的提高是河南省水资源利用效率增长的主要因素;用水效率影响因素分析结果显示,第一产业比重和农业用水比重是影响河南省水资源利用效率的主要因素,其中第一产业比重增大会提升水资源利用效率,农业用水比重增大则会降低水资源利用效率。研究成果可为河南省实现高效用水提供依据。     

基于数据包络模型的西部水资源利用效率及影响因素研究

选取西部地区12省市(自治区)2007—2014年面板数据,运用数据包络分析方法的SBMUndesirable超效率模型,分析了西部各省市(自治区)水资源利用效率的动态演化趋势和节能减排潜力,采用Tobit回归模型分析影响水资源利用效率的主要因素。结果表明,西部水资源利用效率整体水平不高,各省市(自治区)存在显著差异,重庆、陕西、四川用水效率相对较高,甘肃、新疆、广西用水效率偏低且呈下降趋势;节能减排方面,西部水资源利用效率提升潜力从高到低依次为农业用水、生态用水、工业用水和生活用水,新疆、甘肃、广西、贵州、青海和云南应进一步削减污水中化学需氧量排放;用水效率的影响因素方面,水资源利用效率与第二产业比重呈显著负相关关系,与污水处理率呈显著正相关关系,水资源禀赋和GDP对水资源利用效率没有显著影响。     

黄河流域城市群水资源利用效率评估及驱动因子分析

为客观评价黄河流域城市群水资源利用效率,分析水资源利用效率差异的原因,以黄河流域7大城市群为研究对象,1989—2018年48个大中型城市GDP、人口、地区用水量等为统计指标,采用super-SBM模型评估黄河流域城市群静态水资源利用效率,结合Malmquist全要素生产率指数对水资源利用效率进行动态分解,选用Tobi...     

基于SE-DEA-IAHP方法的贵州省岩溶地区水资源可持续利用效率评价

贵州省位于我国西南喀斯特地区的中心,地貌类型以山地为主,河谷深切,水资源开发利用难度大,提高水资源利用效率对于贵州省的可持续发展具有重要意义。基于水资源利用、社会经济、生态环境等3个一级指标构建水资源评价指标体系。在此基础上,以次级指标为松弛变量,利用超效率DEA模型（SE-DEA）计算一级指标超效率值;采用区间层次分析法（IAHP）计算一级指标权重向量。基于SE-DEA和IAHP方法建立水资源综合评价模型SE-DEA-IAHP,得出水资源利用总效率值。结果表明：贵州省水资源利用效率值较低,2015-2019年总效率值在1附近动态变化;从一级指标来看,社会经济指标的IAHP权重值最大,但水资源转换效率并不高,说明贵州省经济的高速发展也带来了一定程度的水资源浪费;考虑到贵州省特殊的岩溶地质条件,增加相应的经济管理投入、优化产业水量配置结构和提高用水技术手段是贵州省水资源可持续发展的关键。     

河南省引黄受水区水资源利用效率综合评价

河南省引黄受水区水资源严重短缺,建立水资源最大刚性约束制度,需要不断提升水资源节约集约利用效率。为科学分析河南省引黄受水区14个地级市的水资源利用效率现状,采用单一评价与组合评价相结合的循环修正评价法,从GDP、工业、农业、生活、生态5个方面,进行水资源利用效率综合评价和分指标单项评价。评价结果表明:河南省引黄受水区整体水资源利用效率不高,各地级市水资源利用效率差异较大;商丘、许昌、平顶山的水资源利用效率较高,濮阳、新乡、济源的较低,其余各地级市的处于中等水平。根据评价结果为河南省引黄受水区各地级市水资源利用效率的提高提出了针对性建议。     

水足迹框架下稻田水资源利用效率综合评价

为综合评价稻田水资源利用效率,优选高效灌排模式,本文基于水足迹理论,考虑水资源利用率、水资源产出效益和水量及环境效益3个方面,构建稻田水资源利用效率综合评价指标体系,利用层次分析法和模糊综合评价模型对2015—2018年各处理稻田水资源利用效率进行综合评价,并与单个指标的评价进行对比。结果显示：各处理作物水足迹年均值分别为976.8（浅水勤灌）、1008.7（浅湿灌溉）、954.4（控制灌溉）和792.6 mm（蓄水-控灌）,蓝、绿及灰水比例年均值分别为16.4%、40.9%和42.7%;水资源产出效益在水资源利用效率评价中占据首要位置;各处理稻田水资源利效率综合评分值在2.8058~3.9432之间,等级为中或中高,优选出的高效灌排模式为蓄水控灌;作物水分利用效率、作物水足迹与综合评价的对比表明水资源利用效率综合评价至关重要。基于水足迹的稻田水资源利用效率评价能够为农业用水效率评价提供一种新视角,为农业节水尤其是水稻节水的科学研究和决策提供实践依据。     

SFLA-PP模型在区域水资源利用效率综合评价中的应用

为验证混合蛙跳算法(Shuffled Frog Leaping Algorithm,SFLA)-投影寻踪(Projection Pursuit,PP)模型应用于区域水资源利用效率综合评价中的有效性和可行性。从综合、工业、农业、生活和生态环境5个方面遴选15个指标构建区域水资源利用效率评价指标体系,利用SFLA算法优化PP模型最佳投影方向,提出SFLA-PP水资源利用效率评价模型,与构建的入侵杂草优化(Invasive Weed Optimization,IWO)算法、粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法和布谷鸟搜索(Cuckoo Search,CS)算法优化的PP模型作对比,并基于各模型投影系列均值及标准差σ构造4个等级的水资源利用效率评价标准,以文山州8县市水资源利用效率评价为例进行实例研究。结果表明:SFLA算法优化PP模型获得的适应度值为715.800 2,均优于IWO,PSO和CS算法PP模型,具有较好的求解精度和极值寻优能力;SFLA-PP模型对文山市、砚山县水资源利用效率评价为“高水平”,对麻栗坡县评价为“低水平”,其余5县评价为“中等水平”,全州水资源利用效率综合评价为“较高水平”;SFLA-PP模型对实例评价及排序结果与IWO-PP模型相同;与PSO-PP模型、CS-PP模型在评价结果及排序上均存在差异。实例验证了4种智能算法PP模型的求解精度对区域水资源利用效率的评价结果起到关键作用。     

基于熵权可拓物元模型的水资源可持续利用评价

为准确把握新疆和田地区水资源可持续利用状况,构建了包含4方面、14个指标的水资源可持续利用评价体系,利用熵权物元模型,对研究区2012年水资源可持续利用程度进行评价。结果表明:总体上看,研究区水资源可持续利用评价等级为较高(Ⅱ级),并有向中等(Ⅲ级)转化的趋势;就单个评价指标而言,单位面积水资源量、人口密度与耕地灌溉率3个指标属于高等级,人均水资源量、人均GDP产值与工业废水处理率这3个指标属于较高等级,人口自然增长率、城镇化率、GDP年增长率与生态环境用水率这4个指标属于中等,第一产业占GDP比例和林草地覆盖率属于较低等级,供水模数与地下水开采率这2个指标属于低等级;熵权可拓物元模型在水资源可持续利用评价方面实用可行,评价结果符合研究区实际情况,为同类研究提供了方法上的支持。     

水资源承载能力的族图分析方法探讨

通过水资源承载能力评估模型,详细探讨水资源承载能力与水资源可供水量、用水效率、生活福利水平等的关系,并给出具体的分析图及模型求解思路.实例分析结果表明:要实现中国广西北部湾经济区的经济社会发展目标,必须提高GDP用水效率和生活用水效率,2005 -2030年万元GDP耗水量平均年下降7.2％,人均生活耗水量平均年下降1.7％.     

人地关系地域系统视角下水资源绿色效率评价模型研究

水资源是基础性自然资源和战略性经济资源。为推动绿色高质量发展,亟须提高水资源利用效率。在人地关系地域系统视角下,基于水资源绿色效率本质内涵,梳理水资源绿色效率评价指标体系,构建混合可处置性视角下数据包络分析(DEA)评价模型,全面反映水资源在人文社会和自然生态系统中的综合利用效率,客观、真实地评价中国水资源绿色效率。结果表明:中国仍需加强水生态保护,提高人水和谐度。     

环境约束下江苏省水资源利用效率的时空差异及影响因素研究

基于江苏省13个地市2009-2013年水资源与社会经济数据,利用数据包络分析方法,以各部门用水量、固定资产投资额、从业人员数为投入指标,以GDP总值和COD、氨氮排放量为产出指标计算各地市在不同时期的水资源利用效率,运用探索性数据分析方法探讨江苏省水资源利用的区域差异性和空间相关性,并运用空间杜宾模型对江苏省水资源利用效率影响因素进行实证分析。研究结果表明:江苏省水资源利用效率总体较高,在空间上存在明显的区域差别;各地水资源利用效率存在正的空间相关性;科技进步指数、外商投资比重、第三产业增加值比重和污染治理投资额对水资源利用效率具有正的影响;人均水资源量、农业用水比重对水资源利用效率造成了较大的负面影响。     

基于遗传投影寻踪模型的延安市水资源利用效率分析

水资源是制约延安市社会经济发展的主要瓶颈,提高水资源利用效率对缓解该区域水资源短缺问题十分重要。本文选取万元工业产值用水量等7个指标,构建了水资源利用效率评价体系,建立遗传算法的投影寻踪模型,对用水效率进行分析评价。结果表明:延安市整体水资源利用效率较高,万元工业产值的用水水平为水资源利用效率的主要影响因素,并且根据最佳投影向量各指标提出了改善延安市水资源利用效率的措施。     

基于灰色三角白化权SPA模型在水资源脆弱性评价中的应用

文章从外部压力驱动和内部自然承载两方面探讨了水资源脆弱性评价中存在的不确定性要素,在此基础上建立了综合评价指标体系,分析灰色聚类法理论和SPA模型对联系度分量采用灰色聚类系数进行替代;针对等级标准中的不确定性信息利用灰色三角白化权函数进行处理和分析,依据各评价指标的主客观影响因素进行指标权重的求解并构建评价模型,以浑河流域为例利用所建立的模型进行水资源脆弱性综合评价分析。研究表明:浑河流域2016年水资源脆弱性为不脆弱标准等级,评价结果与该流域实际状况保持良好的一致性,优化后的评价模型可针对等级标准中存在的不确定性信息进行更好的处理;文章的研究成果可为提高浑河流域水资源利用效率并制定科学有效的管理机制提供一定的参考。     

中原城市群水资源承载力调控措施及效果分析

水资源短缺制约着中原城市群的协调发展和城市群总体功能的发挥。为提高水资源承载能力,采用水资源承载GDP总量和人均GDP表征城市群的水资源承载能力,采用系统的思想,把中原城市群作为一个完整系统,遵循系统内水资源共享的原则,从供水结构调整、水资源高效利用、经济结构调整和人口分布调整四个方面构建调控方案。基于水资源优化配置模型,分析各调控措施对提高中原城市群水资源承载能力的效果。结果表明:调整各城市黄河引水指标及南水北调中线引水指标、提高水资源利用效率、提高第二和第三产业比重、改变各城市人口分布,都能不同程度地提高城市群的水资源承载能力;采用各项调控措施时,水资源承载的经济总规模为35 216.1亿元、人均GDP为77 356元,超过规划的2020水平年中原城市群经济发展规模。     

中国城市水资源利用效率差异性分析——基于286个地级及以上城市面板数据的实证

为了测度中国不同规模、不同级别及不同区域城市的水资源利用效率,收集了2000～2015年中国286个地级及以上城市面板数据,采用数据包络分析法测度了中国286个地级及以上城市水资源利用效率,并且利用面板模型对水资源利用效率的影响因素进行分析。研究结果显示:①研究期间中国城市水资源利用综合效率、技术效率与规模效率总体呈现波动中上升趋势;特大城市、东部城市和高行政级别城市水资源利用综合效率高于其他分组。②规模效率对综合效率的影响及制约能力强于技术效率;技术效率较低是限制中国城市水资源提高的主要原因。③经济发展水平及科技教育进步对城市水资源利用效率提高具有正相关关系,其他因子均在不同程度上与城市水资源利用效率具有负相关关系;不同规模、不同行政级别及不同区域城市水资源利用效率影响因素具有显著区别。基于研究结果,从生产技术、产业结构、投资结构、市场机制、政策制度和人口素质等方面提出了提高水资源利用效率的建议。     

Analysis of water resources spatial equilibrium in Guangdong,Hong Kong and Macao Greater Bay AreaEI北大核心CSCD

依据2009—2019年粤港澳大湾区社会经济指标和水资源数据,通过泰尔指数、基尼系数对人口、GDP与水资源空间分布的均衡性进行研究,并构建了水资源负载指数模型,分析了区域水资源开发程度。结果表明：2019年粤港澳大湾区人口与水资源量、GDP与水资源量的匹配程度较低,基尼系数分别为0.520和0.651,属于高度不平均等级,且基尼系数呈上升趋势;通过泰尔指数得到了相同的结论,区域间差异对总体差异贡献率较大,而区域内的人口、GDP与水资源匹配差距不突出;2019年粤港澳大湾区水资源负载指数为4.0,等级为Ⅲ级,开发利用程度为中等水平,各城市水资源负载差距悬殊,且呈逐年增加趋势,表现为经济总量大、人口密集、水资源条件相对不足的地区,开发利用程度高、潜力小;粤港澳大湾区水资源空间分布与生产力布局不协调,且水资源空间不均衡性有进一步加剧的趋势。     

2011—2020年山东省水资源利用效率及动态分析

为进一步提升水资源利用效率,结合用水效率指标及数据包络分析法(DEA)和Malmquist指数法对2011—2020年山东省16个地市的水资源利用效率进行了定性和定量评估。结果表明：山东省用水效率相对全国总体偏高,但存在区域发展不均衡等特点。无论农业、工业还是综合用水水平,胶东半岛用水效率均为全省最高(尤其是青岛市),其次为鲁中,再次为鲁南,鲁西北用水效率最低(尤其是滨州和聊城市)。全省有8个地市(济南、青岛、淄博、烟台、济宁、威海、日照和菏泽市)DEA达到有效,且规模和技术均有效,其他8个地市未达到DEA有效,尤其是聊城市水资源综合利用效率为全省最低。2011—2020年期间,山东省全要素生产率(TFP)变化指数平均升高8.2%,用水效率整体呈上升趋势,主要受到技术进步增长的影响;其中胶东半岛的青岛、烟台和威海市增长幅度最大,均超过10%。但自2014年以来,全省TFP指数总体呈下降趋势,甚至于2019—2020年降低至1以下,因此水资源利用效率亟待提升。未来山东省有必要加大科技投入,促进技术创新,适当控制鲁西北和鲁南地区的生产规模,并加快非常规水资源的利用水平,保障水资源的可持续利...